全球气候系统是指决定整个地球气候的形成、分布、特征和变化有直接和间接影响的多个环节组成的子系统，包括大气、海洋、陆面、冰雪及生物圈等。
系统的各圈层之间存在着明显的相互作用，这些相互作用不但有物理的、化学的和生物的，还具有不同的时间和空间尺度。在气候系统的各圈层的相互作用中，最重要的是海气相互作用、陆气相互作用和陆海相互作用。
全球气候指的是气候要素，即气温、气压、风和降水等在全球范围内的分布特征及其随季节变化的特征。
全球气候就是全世界范围内的气候变化特征。例如，气温全球分布特点是温度随纬度的增加而降低。在北半球，冬季最低气温达-40c以下，最高气温为25c，南北温差达65c；夏季最低气温为0c左右(撒哈拉沙漠)。南北温差只有40c。冬季大陆温度比同纬度的平均温度低，而海洋反之，夏季情况则相反。
海平面气压分布基本特点是高纬度为低压带，副热带为高压带，中纬度为等压线密集的强经向气压梯度带。
地面风场在南北二半球各存在三个主要纬向风带，即热带信风(东风带)，中纬度西风带和极地东风带。
降水分布最多的地方是赤道附近，不少地方年雨量高达2000mm以上；中纬度的降水比副热带的多，特别在气旋活动区，年降水量可达1000mm以上。
全球气候变化是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为30年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
地球气候处于不断的变化之中。气候变化的时间尺度从月、季、年际、年代际，一直到数以万年计的冰期和间冰期。影响气候变化的因子分外部因子和内部因子。外部因子主要包括太阳活动的变化、地球轨道的改变、日地关系的变化、地球表面火山爆发等自然因子和温室气体排放、森林砍伐、土地利用变化等造成大气组成变化的人类活动；内部因子包括海洋温度、大气环流、冰雪覆盖、土壤湿度、生态系统的变化等等。
全球气候变暖是一种和自然有关的现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统吸收与发射的能量不平衡，能量不断在地气系统累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖。
由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体。这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，不仅危害自然生态系统的平衡，还威胁人类的生存。
另一方面，由于陆地温室气体排放造成大陆气温升高，与海洋温差变小，近而造成了空气流动减慢，雾霾无法短时间被吹散，造成很多城市雾霾天气增多，影响人类健康。汽车限行，暂停生产等措施只有短期和局部效果，并不能从根本上改变气候变暖和雾霾污染。
全球气候变化通常在数千年或数百万年的时间里缓慢发生。相比之下，现在的地球气候变化很快。
从1850年开始的地球温度记录可以看到，最近100多年来地球的气候迅速变暖。
针对变暖原因，世界上一大批科学家在详细研究的基础上，得出了这个结论：毫无疑问，是人类的影响已经造成了全球气候变暖，而且引起了地球上各个部分的大范围的、快速地变化。
针对应对全球变暖问题，全球科学家正在从事的一个领域，叫做地球系统科学，这个领域利用全球最新的科学技术，建立了三大平台：1、空间对地观测，从地球外观测地球，叫对地观测系统。2、地球模拟器，世界上最大的、最好的、最快的计算机都在用来对地球气候进行模拟，包括对气候环境的未来进行预测。3、地面上的观测系统，为前面这两大系统提供最基础的观测数据。
这三大平台结合，将会推进地球系统和谐的快速发展，为应对全球气候变化提供最强大的科学技术支撑。
然而，保护地球气候需要每个人对气候变化做出贡献，实现低碳生活的方式。
要调整人和地球之间的关系，实现人和自然的和谐发展，是这一代人的重要使命。